UFRGS 2012 — questão 17 de Física

Gabarito CMagnetismo — indução eletromagnética (variação do fluxo magnético)Concurso Vestibular · Física

Enunciado da questão 17 de Física do UFRGS 2012 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

A figura abaixo representa três posições, $P_1$ , $P_2$ e $P_3$ , de um anel condutor que se desloca com velocidade $\mathbf{v}$ constante numa região em que há um campo magnético $\mathbf{B}$ , perpendicular ao plano da página.

[Figura: uma faixa coberta de símbolos × (campo $\mathbf{B}$ entrando na página, indicado por um × circulado) e três posições de um anel que se move para a direita com velocidade $\mathbf{v}$ . Em $P_1$ , o anel está na borda esquerda da faixa: a parte da esquerda do anel está fora da região dos ×, e a da direita, dentro. Em $P_2$ , o anel está inteiro dentro da região. Em $P_3$ , o anel está na borda direita: a parte da esquerda está dentro e a da direita, fora.]

Com base nestes dados, é correto afirmar que uma corrente elétrica induzida no anel surge em

(A) $P_1$ .

(B) $P_3$ .

(D) $P_2$ e $P_3$ .

(E) $P_1$ , $P_2$ e $P_3$ .

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2012, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).

Resolução comentada

O que a questão pede: em que posições aparece corrente induzida no anel.

Passo 1 — a lei de Faraday. Só há corrente induzida quando o fluxo magnético através do anel varia. O fluxo depende de quanto da área do anel está dentro do campo.

Passo 2 — posição por posição:

• $P_1$ : o anel está entrando no campo; a cada instante, mais área fica dentro da região. O fluxo aumenta → há corrente.

• $P_2$ : o anel está inteiro dentro de um campo uniforme. Andar para o lado não muda a área dentro do campo: o fluxo é constante → não há corrente.

• $P_3$ : o anel está saindo do campo; a área dentro diminui. O fluxo diminui → há corrente (no sentido oposto ao de $P_1$ ).

⚠️ A armadilha: achar que basta o condutor se mover dentro do campo (alternativa E). Em $P_2$ cada lado do anel tem uma força eletromotriz, mas elas se opõem e se cancelam ao longo do anel: o fluxo não muda e não circula corrente.

A ideia em uma frase: corrente induzida exige fluxo variando — e o anel só muda de fluxo quando entra ou sai do campo.

Resposta: alternativa C ( $P_1$ e $P_3$ ).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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